功能关系能量转化和守恒定律.doc

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1、功能关系、能量转化和守恒定律一．考点整理基本概念1．功能关系：一个物体能对外做功，这个物体就具有能量；功是能量的量度，即做了多少功就有多少能量发生了；做功的过程一定伴随着能量的，而且能量的必通过做功来实现．2．功与对应能量的变化关系：力的功能量的变化合外力做正功动能重力做正功重力势能弹簧弹力做正功弹性势能滑动摩擦力做功内能电场力做正功电势能分子力做正功分子势能其他力（除重力、弹力）做正功机械能3．能量守恒定律：能量既不会，也不会；它只会从一种形式为其他形式，或者从一个物体到另一个物体，而在和的过程中，能量的总量保持；表达式：Δ

2、E减=ΔE增．二．思考与练习思维启动1．升降机底板上放一质量为100kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5m时速度达到4m/s，则此过程中（g取10m/s2）（）A．升降机对物体做功5800JB．合外力对物体做功5800JC．物体的重力势能增加500JD．物体的机械能增加800J2．说明下列有关能量转化的问题中，分别是什么能向什么能的转化．⑴列车刹车时由运动变为静止；⑵太阳能电池发电；⑶风力发电；⑷潮汐发电；⑸太阳能热水器工作时；⑹汽车由静止启动三．考点分类探讨典型问题〖考点1〗对功能关系的理解【例1】如图所示，在抗

3、洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有（）A．力F所做功减去克服空气阻力所做的功等于重力势能的增量B．木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C．力F、重力、空气阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量D．力F和空气阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量【变式跟踪1】如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为3g/4，此物体在斜面上上升的最大高度为

4、h，则在这个过程中物体（）A．重力势能增加了3mgh/4B．重力势能增加了mghC．动能损失了mghD．机械能损失了mgh/2〖考点2〗能量转化与守恒定律的应用【例2】如图所示在水平地面上固定一个半径为R的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为L，一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点A，取g=10m/s2，且弹簧长度忽略不计，求：⑴小物块的落点距O′的距离；⑵小物块释放前弹簧具有的弹性势能．【变式跟踪2】

5、如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于坡道的底端O点．已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求：⑴物块滑到O点时的速度大小；⑵弹簧为最大压缩量d时的弹性势能（设弹簧处于原长时弹性势能为零）；⑶若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？〖考点3〗力学规律优选法【例3】如图所示，一质量为m=2kg的滑块从半径为R=0.2m的光

6、滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下，A点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接．已知传送带匀速运行速度为v0=4m/s，B点到传送带右端C点的距离为L=2m．当滑块滑到传送带的右端C点时，其速度恰好与传送带的速度相同．（g=10m/s2）求：⑴滑块到达底端B时对轨道的压力；⑵滑块与传送带间的动摩擦因数μ；⑶此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q．【变式跟踪3】如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0=2m/s的速率运行，现把一质量为m=10kg的工件

7、（可看做质点）轻轻放在皮带的底端，经过时间1.9s，工件被传送到h=1.5m的高处，取g=10m/s2，求：⑴工件与传送带间的动摩擦因数；⑵电动机由于传送工件多消耗的电能四．考题再练高考试题1．【2013江苏高考】如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连．弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）．物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ．现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W．撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零．重力加速度为g．则上述过程中（）A．物块在A点

8、时，弹簧的弹性势能等于W–μmga/2B．物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W–3μmga/2C．经O点时，物块的动能小于W–μmgaD．物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能【预测1】如图所示，两物体A、B用轻质弹簧相连，静止在光滑水平面上，现同时对A、B